Caratteristiche delle turbine eoliche verticali

Il vento ha una grande forza motrice che le persone possono usare per i propri scopi. È una fonte di energia pulita. Utilizzando un generatore eolico, puoi ottenere ulteriore energia gratuita. Nell'articolo di oggi considereremo i tipi verticali di turbine eoliche, le loro caratteristiche e tipi.

Un generatore eolico è il modo più semplice per ottenere energia alternativa per le esigenze di una casa. Questo dispositivo è progettato per convertire la forza del vento in una risorsa elettrica. Non sono necessari dispositivi aggiuntivi per determinare la direzione del vento. Il dispositivo descritto è in grado di funzionare a bassa quota, il che ne consente la manutenzione senza l'uso di attrezzature per lavori ad alta quota.

La semplicità del design e l'insieme minimo di parti mobili rendono questo dispositivo affidabile e durevole. La corretta forma delle pale e l'originale struttura del rotore consentono di ottenere dal generatore un elevato rendimento, indipendentemente dalla direzione del vento. Durante il funzionamento di questo generatore, qualsiasi rumore è completamente assente, quindi non disturberà l'utente e i suoi vicini.

Il principio di funzionamento del generatore descritto è la levitazione magnetica. Durante la rotazione del rotore, si generano forze impulsive e di sollevamento e forze di attrito, che frenano il rotore. L'aspetto della parte rotante è un cilindro fissato al telaio. La corretta forma delle pale consente la rotazione sempre in un senso, indipendentemente dalla direzione del vento. Indipendentemente dal modello e dal tipo di tale generatore, funzionerà solo se la pressione del flusso del vento su un lato è maggiore rispetto all'altro.

Se queste condizioni sono soddisfatte, otterremo una rotazione costante dell'asse motore del generatore e la generazione di elettricità. Poiché il vento ha un effetto su entrambi i lati del meccanismo rotante, ciò significa che sarà necessario uno sforzo maggiore per avviare una struttura verticale rispetto a una orizzontale. ma se nella progettazione vengono utilizzati pezzi di ricambio di alta qualità, è possibile l'autopromozione.

Come con altri dispositivi di questo tipo, i generatori eolici hanno i loro vantaggi:

• non dipendono dalla direzione del vento;
• l'uso di questi dispositivi è possibile con vento leggero;
• il rumore di installazione è approssimativamente pari a 30 dB.;
• un prodotto interessante e insolito sul tuo sito interesserà sicuramente tutti gli ospiti e i vicini.

Tra i generatori verticali del tipo a giostra, che vengono utilizzati per esigenze domestiche, si possono distinguere vari design e tipi. Sono molto facili da mantenere e non così complessi in termini di costruzione. Le parti principali che necessitano di manutenzione sono nella parte inferiore e sono facilmente accessibili. Considera i tipi più famosi e comuni di turbine eoliche con un asse di rotazione verticale.

• Rotore Savounis. Consiste di 2 cilindri, in cui la velocità di rotazione e la velocità del vento sono indipendenti l'una dall'altra. Anche con forti raffiche di vento, l'unità continua a ruotare alla velocità inizialmente impostata. In questa condizione possiamo dire che l'assenza di una relazione tra la velocità del vento e la velocità di rotazione del generatore è un vantaggio, tuttavia, in questo caso, l'aeronautica viene utilizzata solo per 1/3. La geometria delle lame permette loro di lavorare solo ¼ di giro.

• Rotore Daria. Il design può avere 2 o 3 lame. Il montaggio e l'installazione sono molto semplici. Alimentato da avvio manuale. L'installazione descritta non ha una potenza elevata.

• Rotore elicoidale. La rotazione di questo generatore è uniforme e regolare. Il design rimuove il carico eccessivo dai cuscinetti, prolungando significativamente la durata del dispositivo. L'installazione di questo tipo di installazione è molto lunga e laboriosa. Il design complesso ha influenzato l'aumento del costo finale di un tale prodotto.

• Rotore multilama. Questo design con lame di diverse forme e direzioni consente al dispositivo di funzionare anche con venti molto deboli. Questo generatore è considerato un potente convertitore di potenza e ha un alto livello di efficienza. L'energia dalla forza del vento viene estratta il più possibile. Questo design, oltre ad essere costoso, ha un alto livello di rumore.

• Rotore ortogonale. Tale installazione inizia a funzionare a una velocità del vento di 0,7 m / s. Il design è composto da 1 asse e lame. Il livello di rumore è minimo. Oltre a tutte le caratteristiche tecniche, vale la pena notare il suo aspetto interessante e insolito. La durata di un tale dispositivo è di diversi anni.

Si dovrebbe notare che lame pesanti e strutture in genere rendono difficoltoso il montaggio del dispositivo ad un'altezza notevole. Oltre ai generatori eolici verticali, esistono anche modelli orizzontali. Diverse versioni di questi dispositivi hanno da 1 lama, le loro prestazioni sono superiori a quelle di quelli verticali. Ma hanno un attaccamento molto forte alla direzione del vento.

Prima di considerare i modelli popolari di turbine eoliche, è necessario comprendere i loro parametri e criteri di selezione per i prodotti descritti. I principali criteri di selezione sono:

• potenza massima del prodotto;
• la quantità di energia prodotta per 1 mese;
• la velocità minima dell'aria alla quale il generatore può funzionare;
• termini di utilizzo;
• disponibilità di dispositivi che proteggano l'impianto da sovraccarichi;
• tutta la vita;
• prezzo del prodotto.

Oggi i generatori eolici sono prodotti da molti paesi, inclusa la Russia. Sono prodotti da diverse organizzazioni:

• OOO SKB Iskra;
• CJSC "Società per l'energia eolica";
• LMV "Vetroenergia";
• JSC "Unità di azionamento".

Le unità di fabbricazione russa non sono così conosciute e richieste in altri paesi come i modelli rotanti di produzione tedesca, danese, cinese e belga. Le principali aziende mondiali di generatori eolici stanno spendendo enormi somme di denaro nello sviluppo di nuovi tipi di pale, generatori e calcoli precisi per i rapporti di trasmissione. I prodotti di queste aziende hanno un'ampia selezione di capacità da 1-10 kW e apparecchiature aggiuntive che possono essere acquistate separatamente (set con hub, inverter, batterie). Oltre alla potenza, ci sono differenze di prezzo e componenti. Le aziende russe producono generatori eolici con diversi tipi di rotori e massima potenza del dispositivo. I seguenti modelli della nuova generazione sono considerati i prodotti più venduti.

• VUE-1.5. Si tratta di un'unità compatta che può essere trasportata con qualsiasi tipo di trasporto. Nell'installazione e nel funzionamento, è semplice e diretto. Questo piccolo generatore è praticamente silenzioso. Ha una potenza nominale di 1,5 kW. Tensione di uscita 48 V. La velocità del vento per il normale funzionamento dovrebbe essere compresa tra 2,5-25 m / s.

• VUE-3 (6). Tale dispositivo è destinato alla fornitura autonoma di un piccolo consumatore (casa privata). La potenza nominale dell'installazione descritta è di 3 kW, ma con l'installazione di apparecchiature aggiuntive (inverter e batterie), la potenza può essere aumentata a 6 kW. Tensione di uscita 48 V. Velocità del vento richiesta per il funzionamento - da 4 a 30 m / s.

• VUE-30. L'installazione è focalizzata sull'alimentazione di una grande casa o di più case. La sua potenza nominale è di 30 kW. La tensione di uscita ha un intervallo di 90-400 V. La velocità del vento per l'installazione dovrebbe essere compresa tra 4-60 m / s.

Un generatore eolico non è una struttura molto complessa che quasi chiunque può assemblare se ha le competenze iniziali nel lavorare con uno strumento manuale e ha conoscenze di ingegneria elettrica. Considera il processo di assemblaggio del generatore eolico più semplice per gli utenti che stanno iniziando a padroneggiare le fonti energetiche alternative.

Per non essere confusi nelle dimensioni e assemblare tutto correttamente, puoi utilizzare qualsiasi disegno già pronto da Internet oppure puoi disegnare il tuo e verificarlo in pratica. Per produrre una struttura affidabile e di alta qualità, avrai bisogno di:

• lamiera per la fabbricazione di lame con uno spessore di 0,8-0,9 mm, non dovrebbe essere troppo sottile e debole in modo che non venga piegata o rotta da una forte raffica di vento, ma anche materiale troppo spesso è indesiderabile, poiché l'eccesso di peso della struttura comporterà una rapida usura dei cuscinetti;
• piastra in acciaio 40 mm o altro diametro;
• tubo in acciaio 25 mm;
• semiasse da qualsiasi auto con un cuscinetto;
• angolo in acciaio;
• 2 pulegge di diverse dimensioni;
• generatore di auto.

Lo schema di assemblaggio di un generatore eolico fatto in casa è semplice, puoi sempre aggiungere le tue soluzioni di design. 4 lame devono essere realizzate in lamiera, la cui dimensione sarà di 1000 per 800 mm. Una striscia di acciaio viene utilizzata per fissare insieme le lame. Di conseguenza, il design dovrebbe assomigliare alla forma di un tamburo. Le lame devono puntare dal centro verso l'esterno. Questa direzione ti consentirà di avere una vela più grande per catturare il flusso d'aria e, quando la pala gira, la sua forma aerodinamica avrà una resistenza all'aria minima.

Un arresto verticale è costituito da un tubo di acciaio, che è fissato al semiasse su un lato e le lame risultanti sono installate sul lato opposto.

Per una maggiore produttività, abbiamo bisogno di pulegge di raggi diversi. Quello più grande è attaccato all'albero e quello più piccolo è attaccato al generatore stesso. Se il generatore ha la sua puleggia, puoi usarla. Successivamente, il generatore è pronto per generare corrente, ma deve essere inviato nel luogo di cui abbiamo bisogno. Per fare ciò, colleghiamo i fili ai contatti. È auspicabile che siano in rame e abbiano una sezione trasversale di almeno 1,5 mq. mm.

Come ogni tecnica, i generatori eolici necessitano di una manutenzione regolare. Per un funzionamento di alta qualità e senza problemi, è necessario lubrificare tutte le parti mobili della struttura. Questa procedura deve essere eseguita almeno 2 volte l'anno. Poiché la struttura ha vibrazioni costanti, è necessario serrare i dadi allentati e gli elementi di fissaggio del filo durante la manutenzione. Le funi deboli e allentate devono essere tese e le lame devono essere ispezionate per verificare la presenza di crepe e strappi.

In tali prodotti, è consigliabile utilizzare cuscinetti di tipo chiuso in modo che vi penetrino meno umidità e polvere e i dadi dovrebbero avere un anello di plastica autobloccante. Ciò non solleverà l'utente dalla necessità di mantenere il meccanismo, ma fornirà solo una maggiore durata. Se si riscontrano tracce di corrosione su parti metalliche, è necessario adottare misure tempestive per proteggere il metallo.La vernice arrugginita risolverà la situazione.

Una delle condizioni più importanti per il funzionamento di un generatore eolico è la scelta del luogo di installazione. L'opzione ideale per il funzionamento del dispositivo descritto è un'area aperta e un punto di installazione soprattutto strutture estranee e ostacoli naturali al vento. (case, alberi, colline). Se questi requisiti vengono trascurati, l'efficienza del tuo generatore diminuirà. Se è possibile posizionare un generatore ad asse verticale sulla riva del fiume, questa è un'ottima soluzione, poiché i venti dall'acqua soffiano particolarmente spesso. Una buona opzione per posizionare il generatore è su un'elevazione artificiale o naturale. Anche le posizioni sul campo sono adatte per posizionare questo dispositivo. In poche parole, qualsiasi terreno dove non ci sono ostacoli al vento gli andrà bene.

È possibile posizionare un generatore di questo tipo all'interno della città o in aree densamente edificate, ma solo sul tetto e il più in alto possibile, solo così si può ottenere il miglior risultato. L'installazione di questo dispositivo sul tetto di un condominio può essere difficile. Sarà richiesto il consenso scritto di tutti gli inquilini e l'autorizzazione della società di gestione. Inoltre, si può sentire il rumore dell'unità ai piani superiori, per questo potrebbe essere necessario rimuovere una struttura già installata. Il posizionamento sul territorio di una casa privata è molto più semplice e veloce, poiché non è necessario prendere permessi e negoziare.

Di seguito viene presentata una turbina eolica verticale con un moltiplicatore.